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麻省理工开发多质料FDM 3D打印丝材，可制造电子功效零部件

宣布时间：

2023-01-11 12:45

　　麻省理工学院研究人员研发了一种新的3D打印质料，质料由金属、半导体质料、绝缘质料精确排列组成，打印机为熔融沉积成型(FDM)3D打印设备。
　　研究团队在Nature 杂志子刊Nature Communication 中宣布了题为“Structured multimaterial filaments for 3D printing of optoelectronics”的研究论文。
 
 
用于光电子部件制造的多质料长丝与3D打印工艺。来源：Nature Communications
　　一次打印同时制造多种质料
　　在这项研究中，研究团队使用了配备特殊喷嘴的普通3D打印机与特殊的3D打印丝材。这种3D打印长丝由金属、半导体质料、绝缘体质料以庞大的微结构排列在一起，外部被聚合物粘结剂所困绕。
 
 
多质料3D打印的飞机模型机翼。来源：MIT News
　　在打印历程中，长丝质料在以较低的温度通过喷嘴，外层的质料被熔化，但内部质料仍然坚固，从而包管制造出的电子设备功效不受到影响，而外貌熔化的质料足以牢固的粘附至相邻的质料上，从而形成3D结构。
 
 
3D打印机翼
顶部和底部有光发射器，机翼大部分有光探测器
来源：Nature Communications
　　在研究历程中，团队通过该线材打印了一个飞机模型的机翼，所用丝材包括了用于制造发光和光检测电子设备的质料，这些电子组件的潜在应用为揭示机翼中可能形成的微观裂缝。
　　研究团队在飞机模型机翼的3D打印中使用了八种差别的质料。凭据MIT(麻省理工学院) , 原则上质料种类还可以更多，在这项研究事情之前，由于差别质料所需要的打印工艺和硬件均有区别，通过简单3D打印机同时进行金属质料、半导体质料和绝缘质料三种差别质料的制造是很是具有挑战性的。
　　凭据3D科学谷的市场视察，研究论文的通讯作者Yoel Fink教授以及相助同伴，在嵌入差别质料的热拉伸纤维的研究领域已经开展了二十年事情，他们研发了一系列包括电子元件的纤维质料，这些质料能够实现通信、可传输数据的闪光灯等功效。而在新的3D打印工艺中，这些纤维质料成为了生产功效性电子设备的原质料。
　　凭据MIT , 以上3D打印质料和工艺将可以用于制造具有差别电子功效的零部件、产品，其中一个应用偏向是医疗器械制造。
　　例如用这一工艺制造假肢，除了实现假肢与患者残肢之间的匹配之外，制造工程师还能够将具有监控作用的电子元件直接嵌入在假肢中的指定位置。另外，还可以制造带有细胞生长监控传感器的组织再生支架。虽然，也可以用于制造带有电子功效的零部件原型。(来源：3D科学谷)

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